脂肪细胞分化和脂肪沉积是影响肉牛生长发育和牛肉品质的重要因素,也是现代肉牛育种和生产中密切关注的技术重点和难点。miRNAs作为一类重要的遗传调控元件,通过与靶基因mRNA结合,在转录后水平调控反刍类动物肌肉发育和脂肪分化性状候选基因的表达和功能。目前,部分研究表明miRNA与脂肪细胞分化和脂肪细胞功能有关。实验室前期亦通过牛前体脂肪细胞和终末成熟脂肪细胞差异表达miRNAs筛查分析,获得脂肪细胞分化候选差异表达miRNAs（miR-145等）。本研究以牛前体脂肪细胞特异性高表达的miR-145为研究对象,合成miR-145的mimics和inhibitor,分析和验证了miR-145对牛前体脂肪细胞增殖、分化和脂质代谢的影响;通过生物信息学预测和分析靶基因,使用双荧光素酶报告验证了miR-145与候选基因INSIG1的靶标关系;构建靶基因INSIG1的增量表达载体与RNA干扰载体,进一步解析INSIG1基因在牛前体脂肪细胞成脂分化和脂质代谢相关通路中的作用,研究结果表明:1、miR-145具有极强的保守性并且在牛前体脂肪细胞中高表达。预测miR-145的靶基因富集在细胞分化生物进程和脂质代谢相关信号通路,提示miR-145可以调控牛前体脂肪细胞脂质代谢与细胞分化。2、经油红O染色、BODIPY染色、甘油三酯、胆固醇、甘油含量测定、Ed U及qPCR等方法分析鉴定,miR-145抑制牛前体脂肪细胞的增殖,促进牛前体脂肪细胞的分化,增加了细胞中甘油三酯、胆固醇、甘油的含量和脂滴的积累,并降低了细胞内饱和脂肪酸的含量,提高了单不饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸的含量。3、通过qPCR于mRNA水平验证预测靶基因,筛选获得4个功能基因与miR-145存在负向调控关系,分别为KLF14、AGPAT3、INSIG1、CDK6。成功构建上述4个候选基因的双荧光素酶报告载体。通过双荧光素酶报告分析进一步明确miR-145与INSIG1在前体脂肪细胞中存在靶标互作,并且在mRNA水平与蛋白水平上呈负向调控关系。4、INSIG1基因在牛的肝脏和脂肪组织中呈高水平表达。INSIG1能够抑制牛前体脂肪细胞分化,进而降低了脂肪细胞中甘油三酯、胆固醇、甘油的含量和脂滴的积累,并增加了细胞内饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸含量。5、miR-145与INSIG1均能影响成脂分化关键基因PPARγ的表达,进而调控牛前体脂肪细胞成脂分化的进程;另外,INSIG1对PRKAA1基因mRNA表达水平负调控的作用提示INSIG1可能参与AMPK信号通路,对牛前体脂肪细胞脂质代谢产生调控作用。综上所述,牛miR-145可以靶向负调控INSIG1基因表达发挥调控前体脂肪细胞成脂分化和脂质代谢的作用,研究结果为筛查牛前体脂肪细胞增殖和脂肪细胞分化关键基因与调控元件,解析其在通路中的调控作用及分子机理提供技术依据。